Физико-химические основы производства

Суть осадочно проколочного метода получения красного железно-окисного пигмента через черный синтез является взаимодействие раствора железного купороса с раствором соды и окислением образовавшейся гидроокиси железа кислородом воздуха до образования черной закись окиси железа отмывка суспензии пигмента от водорастворимых солей и его прокалки до Fe₂O₃.

Основные реакции при осаждении

FeSO₄ + Na₂CO₃ → FeCO3↓ + Na₂SO₄

FeCO₃ + H₂O + 1/2 O₂ → 2Fe(OH)₃

Fe (OH)₂ + 2Fe(OH)₃ → Fe(OH)₂ + ₂Fe(OH)₃ → FeO + Fe₂O₃ + H₂O

FeO+Fe₂O₃ + 4H₂O → 3Fe₂O₃

Окисление воздухом суспензии двухвалентного железа, полученного осаждением сульфата двухвалентного железа содой при температуре 90⁰ приводит к глубоко черному осадку закись-окиси железа.

Качество продуктов синтеза зависит от концентрации суспензии, порядка и скорости добавления окислителя, скорости подачи осадителя кислотности среды, температуры.

Объемная скорость подачи воздуха при окислении гидроокиси железа не должна превышать оптимального предела чем выше скорость воздуха тем при прочих равных условиях скорость окисления возрастает процесс становится трудноуправляемым и пигмент получается неудовлетворительным по цвету.

Цвет пигмента зависит также от присутствия трехвалентного железа в исходном растворе купороса и суспензии, от чистоты реактора, рабочих растворов и других факторов. Fe₃O₄ черного цвета при прокалке 500-600⁰ С превращается в красный Fe₂O₃ в течении часа.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Дипломная работа

Характеристика исходного сырья, полупродуктов и готовой продукции:

-химическая формула железного купороса FeSO₄ 7H₂O.

-железный купорос представляет собой кристаллы от зеленовато- голубого до желто-коричневого цвета. Железный купорос для производства красного железо-окисного пигмента согласно

СТП 32785994032-2008 по своим физико-химическим показателям должен соответствовать указанным нормам:

-массовая доля сульфата железа (II)(FeSO₄), % не менее 47,0.

-массовая доля диоксида титана(TiO₂), % не более 0,3.

-массовая доля нерастворимого в воде остатка, % не более 0,1.

-массовая доля гидроскопической влаги, % не более 7,0.

железный купорос не горюч, пожара-взрывобезопасен.

Сода кальцинированная ГОСТ 5100-85 марка Б, сорт 1.

Техническая характеристика:

-массовая доля углекислого натрия (Na₂CO₃) % не менее 99.

-массовая доля потери при прокаливании (при 270-300 ⁰C, % не более 0,8.

-массовая доля хлоридов в пересчете на NaCI, % не более0,5.

Сода кальцинированная (Na₂CO₃) –мелко-кристаллический порошок белого цвета. Аэрозоль кальцинированной соды при попадании на влажную кожу и слизистые оболочки глаз и носа может вызвать раздражение, а при длительном воздействии дерматит.

-По физико-химическим показателям красный железно-окисный пигмент должен требованиям: ТУ У 24. 1-32785994-005-2004.

-массовая доля соединений железа в пересчете на (Fe₂O₃),% не менее 93,5.

-массовая доля остатка не растворимого в соляной кислоте % не более 0,7.

-массовая доля летучих веществ, % не более 0,5.

-массовая доля веществ растворимых в воде % не более 0,5.

-рН водной суспензии 5-8.

-маслоемкость г/100г пигмента не более 45.

-остаток после мокрого просеивания на сите сеткой 0063 % не более 0,3.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Дипломная работа

-укрывистось г/м² не более 7.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Дипломная работа

-диспергируемость, мкм, не более 30.

Цвет:

-инструментальный метод определения полное цветовое различие ∆Е не более 4.

-визуальный метод определения от согласованного контрольного образца, в пределах контрольных образцов.

Красный железо-окисный пигмент представляет собой тонкодисперсный порошок красного цвета, оттенок которого меняется в пределах светлого и темного эталонов утвержденных для марки К.

По химическому составу пигмент представляет собой Fe₂O₃ .

Пигмент химически инертен не токсичен, пожара-взрывобезопасен, устойчив к действию свето-атмосферных влияний, щелочей и слабых кислот. В крепкой серной кислоте он растворяется при нагревании.

Красный железо-окисный пигмент широко используется для всех областей лакокрасочной промышленности, в производстве кожи, резины, керамики, линолеума и др...

Дата добавления: 2015-09-04